Учебная работа. Выбор котельных агрегатов ТЭС

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Выбор котельных агрегатов ТЭС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор котельных агрегатов ТЭС

Введение

котельная установка топливо водоподготовка

Выбор котельных агрегатов определяется: 1) видом топлива; 2)параметрами и
расходом пара; 3)способом удаления шлака; 4)компоновкой и технологической
схемой котла; 5)габаритными размерами.

1)      По виду используемого топлива котлы бывают: газомазутные,
пылеугольные.

Пылеугольные котельные агрегаты выполняются под конкретный вид твёрдого
топлива.

2)      параметры пара паровых котлов выбирают с учётом потерь давления и
температуры при транспорте.

РоПК=(1,04-1,09)Ро; toПК=(1,02-1,03)tо

Паропроизводительность паровых котлов энергоблока выбирают по
максимальному расходу пара на турбинную установку с запасом 3 %, учитывая
гарантийный допуск, возможное ухудшение вакуума, снижеия параметров пара в
допустимых пределах, потери пара на пути о парового котла к турбине.

DоПК=(Do+Doп)1,03

Doп=2,2%Do

резервные энергетические котлы на ТЭЦ не устанавливаются. Их количество
обычно соответствует количеству турбин.

На ТЭЦ количество ПВК определяется нагрузкой ПВК.

QПВК=

На
ТЭЦ в качестве резерва промышленной нагрузки используется увеличение давления в
отборе сверх номинального за счёт снижения электрической нагрузки.

3)      По виду шлакоудаления котлы могут быть:1) с твердым
шлакоудалением — при использовании высокореакционных, нешлакующихся топлив с
тугоплавкой золой; 2) с жидким шлакоудалением — при использовании
низкореакционных топлив с легкоплавкой золой (Берёзовский, Назаровский,
Подмосковный угли)

 


1. Типы
котлов

1)      Барабанные котельные агрегаты (Рпп=100 атм; Рпп=130 атм )

Данный тип котлов применяют на ТЭЦ, где имеются большие потери пара и
конденсата, т.к. они менее требовательны к качеству питательной воды, чем
прямоточные.

)        Прямоточные котельные агрегаты (Рпп=240 атм) используются на
КЭС, где потери пара и конденсата минимальны.

 

2. Выбор
турбин и конденсаторов

Номенклатура турбин и генераторов согласована по мощности, поэтому каждой
турбине соответствует свой стандартный генератор.

На
блочных КЭС:

Для
ТЭЦ набор турбин определяется отношением мощности отопительной и промышленной
нагрузки. Главной для выбора турбин является тепловая нагрузка.

Если:
Qп>Qт, устанавливают турбины типа ПТ, если Qппервая очередь турбины типа ПТ, а затем типа Т. Турбины типа Р (с противодавлением)
устанавливают по необходимости и на второй очереди ТЭЦ.

Резервные
турбины на ТЭЦ не устанавливаются.

Резервом
Dп являются:1) возможность увеличения давления в отборе
выше номинального за счёт снижения электрической нагрузки на мощность одного агрегата;

)
РОУ мощностью, соответствующей одному отбору Dп.

По
Qт(Dт) резервом являются ПВК.

Турбоагрегаты
изолированных ТЭЦ выбирают так, чтобы при выходе из строя одного из них, было
обеспечено покрытие электрических и тепловых нагрузок с учётом допускаемого
потребителями регулирования.

 

. Выбор
вспомогательного оборудования турбинной установки

К вспомогательному оборудованию турбинной установки относят:
регенеративные теплообменники, деаэратор. конденсатор, сетевые подогреватели,
охладители пара и дренажа, насосы (питательные, конденсатные, дренажные,
циркуляционные, подпиточные, сетевые); баковое хозяйство (баки-аккумуляторы
деаэраторов, баки запаса питательной воды, дренажные баки).

 

4. Выбор
теплообменников в тепловой схеме

Регенеративные
подогреватели входят в комплект поставки турбины (выбирают по:; ) резервные
ПВД и ПНД не устанавливаются, в случае выхода из строя одного из них включается
байпас подогревателя.

Деаэраторы
выбирают по и Рпв — один или два на блок, на внеблочной станции
один или два на турбину.

Общее
число деаэраторов внеблочных станций должно быть таким, чтобы при отключении
одного, остальные обеспечивали .

Конденсаторы
входят в комплект поставки турбины (выбираются по: ;Р2; ; Рцв).Устанавливается
один или два на турбину, резервный конденсатор не предусмотрен.

Сетевые
подогреватели входят в комплект поставки турбины (выбирают по: Рт, Рт2,Gсет,
Рсет ) Резервом для ПСВ являются ПВК, поэтому резервные ПСВ не устанавливают.

Мазутные
подогреватели — выбирают по: ; Рм; tм; Dп; tп.

Как
правило устанавливается не менее трёх мазутных подогревателей, один из которых
— резервный.

 

. Выбор
насосов

Питательные
насосы выбирают по  и Рпн

пв=Dопк+0,05Doпк

1)
Для барабанных котельных агрегатов

2)
Для прямоточных котельных агрегатов

Рб
— рабочее давление в паровом котле;

Рд-
давление в деаэраторе;

 — высота
подъёма воды из деаэратора в барабан парового котла;

 —
средняя плотность питательной воды;

 —
суммарное гидравлическое сопротивление оборудования

)
Для прямоточных котельных агрегатов

Для
энергоблоков мощностью 150-200 МВт устанавливают один рабочий и один резервный
(в запасе на складе) каждый на 100 % полного расхода воды, или два насоса по 50
% без резерва.

Для
энергоблоков мощностью 300 МВт устанавливают по одному рабочему питательному
насосу полной подачи (100 %) с приводом от паровой турбины с противодавлением и
один пускорезервный — на 30-50 % полной подачи.

Для
энергоблоков мощностью 500, 800 и 1200 МВт устанавливают с целью разгрузки
выхлопных частей главных турбин питательные насосы с конденсационной приводной
турбиной, по два рабочих турбонасоса, каждый на 50 % полной подачи с
резервированием подвода пара к приводной турбине.

Конденсатные
насосы выбирают по Dок

 — при
работающих регулируемых отборах и номинальной нагрузке.

Рк
— давление в конденсаторе турбины;

 — высота
подъёма конденсата от уровня его в конденсатосборнике конденсатора до уровня в
деаэраторном баке;

Рд
давление в деаэраторе

 —
средняя плотность конденсата в его тракте


суммарное местное сопротивление тракта конденсата

Обычно
выбирают один насос на 100 % или два рабочих по 50 % общей подачи и
соответственно один резервный (на 100 % или 50 % полной подачи). Общую подачу
определяют по наибольшему пропуску пара в конденсатор с учётом регенеративных
отборов.

При
прямоточных паровых котлах применяют химическое обессоливание конденсата
турбины, поэтому устанавливают конденсатные насосы двух ступеней: после
конденсатора турбины с небольшим напором и после обессоливающей установки с
напором, необходимым для подачи конденсата через поверхностные регенеративные
подогреватели низкого давления в деаэратор питательной воды.

Дренажные насосы выбирают по: Dдр(Dп); Рок. Устанавливают без резерва.
При выходе ДН из строя сброс дренажей идет по каскаду на всас конденсатного
насоса.

Дренажные насосы ПСВ :на каждую турбину устанавливают один или два
насоса, один из которых является резервным — у нижней ступени ПСВ.

Циркуляционные
насосы выбирают по . Устанавливают по одному или по два на турбину. В
машинном зале насосы устанавливают индивидуально, обычно по два насоса на
турбину, для возможности отключения одного из них при уменьшении расхода воды
(в зимнее время). В центральных (береговых) насосных целесообразно укрупнять
насосы охлаждающей воды, принимая по одному на турбину.

Для
ЦН не устанавливают резерв. их производительность выбирают по летнему режиму,
когда температура охлаждающей воды высокая и требует наибольшее количество. В
зимнее время, при низкой температуре воды, расход её существенно снижается
(примерно вдвое), и часть насосов фактически является резервом.

Насосы
для питания водой вспомогательных теплообменников (испарители,
паропреобразователи, сетевые подогреватели) выбирают преимущественно
централизованно на всю электростанцию или часть её секций в возможно наименьшем
числе (один — два рабочих насоса), с одним резервным, имеющим подачу рабочего
насоса. При закрытой схеме устанавливают два насоса, при открытой — три насоса,
включая один резервный в обоих случаях.

На блочных КЭС баки должны обеспечивать 5 минут работы при номинальной
нагрузке блока. На неблочных ТЭЦ — на 15 минут работы при номинальной нагрузке
парового котла.

)Баки запаса обессоленной воды.

Располагаются
вне главного здания. На блочных КЭС объём баков рассчитан на 40 минут работы
при (не менее 6 тыс. м3).

На
неблочных ТЭЦ — на 60 минут работы при  (не
менее 3 тыс. м3).

количество
баков должно быть не менее двух.

Назначение:
хранение обессоленной воды, сливаемой и з котлов тепловой схемы при ремонтах.

)Дренажные
баки

объем
баков должен быть 15 м3. На блочных станциях устанавливают по одному
баку на каждый блок. На неблочных станциях — один бак на две — три турбины.

назначение:
дренажные баки используют для сбора чистых дренажей из разных источников
тепловой схемы.

)Баки
сбора загрязненных вод.

К
загрязнённым водам относят: воды обмывки котельных агрегатов, с мазутонасосных,
с ХВО.

объем
баков должен быть не менее 10 м3.

Устанавливают
по одному баку загрязненных вод в турбинном и котельном цехах, мазутохозяйстве
и цехе водоподготовки.

 

7. Выбор
вспомогательного оборудования котельной установки

К вспомогательному оборудованию котельной установки относят: пылесистемы
и тягодутьевые машины (ТДМ).

) Выбор пылесистем — определяется реакционностью и влажностью топлива,
типом применяемой мельницы (связанным с реакционностью топлива). Для
низкореакционных топлив (антрацитовый штыб, тощие угли), которые имеют проблему
воспламенения факела, обычно применяют замкнутые или разомкнутые пылесистемы с
ШБМ (шаровые барабанные мельницы) и МВ (мельницы-вентиляторы). Это связано с
тем, что для низкореакционных топлив требуется очень тонкий размол и глубокая
сушка.

Для твердых топлив так же применяют ШБМ.

Для высокореакционных топлив (бурый уголь, торф, сланец) применяют
пылесистемы прямого вдувания с быстроходными мельницами, типа молотковых, мельниц-вентиляторов.
Для высокореакционных топлив допустимо некоторое огрубление помола.

=50-60 %

=6-12 %

Пылесистемы
со среднеходными валковыми мельницами применяют для мягких углей, чтобы
коэффициент размолоспособности был больше 2 (Кл.о.>2).

 

8. Выбор
оборудования систем пылеприготовления

Для антрацитового штыба, тощих углей применима схема с промбункером, ШБМ
и МВ.

Выбор ШБМ

Определяется размольная производительность мельницы:

При
< 420 т/час применяется одна ШБМ;

При
> 420 т/час применяется две-три ШБМ;

В
схемах с промбункером кроме ШБМ, могут применяться так же быстроходные
мельницы, коичество которых определяется производительностью котельного
агрегата.

При
< 400 т/час применяется не менее двух мельниц;

При
> 400 т/час применяется не менее трёх мельниц


9.
Запас по расчётному расходу топлива

При
двух мельницах запас составляет 35 %, при трех — 20 %, при четырёх — 10 % от
суммарной потребности на один котёл.

Ёмкость
бункеров пыли в схемах с промбункером рассчитана на 2-2,5 часа работы котла при
. Производительность питателей пыли выбираеют с
запасом 23-30 % Вр.

Пылесистемы
с прямым вдуванием

При
< 400 т/час применяется не менее двух мельниц;

При
> 400 т/час применяется не менее трёх мельниц

Запас
по расчётному расходу топлива

При
двух мельницах запас составляет 90 %, при трех — 45 %, при четырёх — 12 % от
суммарной потребности на один котёл.

Бункера
сырого угля (БСУ)

количество
БСУ соответствует количеству мельниц.

Ёмкость
БСУ: при сжигании низкореакционных топлив рассчитана на 8 часов работы; для
бурых углей — на 5 часов работы; для торфа — на 3 часа работы.

количество
питателей сырого угля (ПСУ) выбирается по количеству мельниц.

Остальное
оборудование систем пылеприготовления: циклоны, сепараторы, пылепроводы,
мельницы-вентиляторы выбирают на основании аэродинамического расчёта пылесистем.

 


10. Выбор
ТДМ

К ТДМ относятся: дымососы, вентиляторы, воздуходувки.

На один котёл при уравновешенной тяге обычно устанавливают по два
дымососа и два вентилятора.

запас по производительности QВ, Д=10 %,
запас по напору НВ,Д=15 %.

К машинам относят: вентиляторы радиального типа с загнутыми назад

лопатками
и осевые машины.

11. Выбор
водоподготовки

Для станций с Р<90 атм применяется химическая очистка воды — удаление
катионов жёсткости (Nа —
катионирование). Для станций с Р<90 атм применяется полное обессоливание воды.

SO4+CL2+NO3+N2<7 мг*экв/л - при химической очистке воды

SO4+CL2+NO3+N2>7 мг*экв/л — при термической обработке воды в испарителях

 

12. Резерв
подготовки воды

Резерв ХВО для энергоблоков с прямоточными котлами:1) мощностью 200-300
МВт Dдоб=50 т/час; 2) мощностью 500 МВт Dдоб=75 т/час.

Резерв ХВО для энергоблоков с барабанными котлами Dдоб=25 т/час.

Развёрнутая
тепловая схема ТЭЦ (РТС ТЭЦ)

РТС — это такая схема, на которой указано всё оборудование (основное,
вспомогательное, резервное) и все трубопроводы вместе с арматурой.

На схеме кроме основного технологического процесса представлены пусковые,
резервные, аварийные схемы. РТС отражает все возможные пути движения
теплоносителя и все возможные режимы работы оборудования.

Состав РТС: всё основное и вспомогательное оборудование, включая
резервное и аварийное и связи между ними.

Элементы РТС

РТС делится на три крупных части:

1)      Схема главных паропроводов: а) линия острого пара —

это участок от пароперегревателя котельного агрегата до регулирующих
клапанов турбины; б) линия промежуточного перегрева пара — это участок от
выхлопа цилиндра высокого давления до до регулирующих клапанов цилиндра
среднего давления турбины.

2)      Главные трубопроводы — линия от питательных насосов до до
питательного узла котла (линия питательной воды).

3)      Линия основного конденсата — участок от конденсатора до
деаэратора, включая сам деаэратор.

Схема главных
паропроводов блочных ТЭС (10.1)

Состав:

— линия острого пара (обычно имеется две нитки, на которых располагается
4 ГПЗ (главные паровые задвижки) с байпасами). ГПЗ могут находиться в двух
положениях: закрытое и открытое.

— БРОУ (быстродействующее редукционное охладительное устройство) пусковое
для прогрева ХПП и ГПП (холодного и горячего промышленного перегрева пара)

— БРОУ аварийного сброса пара в конденсатор при аварийной посадке
стопорного клапана

В схеме так же есть предохранительные клапана для аварийного сброса пара
в случае отключения турбины — расположены на линии острого пара и линии,
выравнивающей давление ХПП.

Обозначение ПК в схеме :

Расходомеры:

Стопорные клапаны СК, за ними регулирующие клапаны РК;

На ХПП установлено РОУ собственных нужд 5;

— БРОУ аварийные, срабатывающие при аварийном отключении турбины;

ХПП выполняется двумя трубопроводами, а ГПП — четырьмя;

Схема главных
паропроводов неблочных ТЭС (10.2)

Состав:

-котёл;

-пусковой коллектор;

-РОУ сброса пара в конденсатор;

-переключательный (главный) паропровод;

-РОУ собственных нужд;

-ГПЗ с байпасами;

-стопорный клапан;

Учебная работа. Выбор котельных агрегатов ТЭС